Name: אוטומטי, כמותי קוגניטיבי / הקרנת התנהגות של עכברים: לגנטיקה, פרמקולוגיה, בעלי החיים קוגניציה והוראה לתואר ראשון (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2014-02-26T22:00:00.000+00:00
Duration: 16 min 23 s
Description: למד מערכת אוטומטית לבדיקת תכונות קוגניטיביות בעכברים מופרים גנטית ופרמקולוגית. השיטה מאפשרת ניתוח נתונים בזמן אמת ומייעלת את מחקר הנוירוגנטיקה הקוגניטיבית.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

יצירתה של מערכת זו נתמכה על ידי 5RO1MH77027.

שלושה פרוטוקולים אוטומטיים לחלוטין בTSsystem (התאמה, appetitive אוויר אינסטרומנטלי והקלאסי) והפרוטוקול הבורר שאושרו על ידי ועדת הטיפול בבעלי חיים ומתקנים באוניברסיטת ראטגרס בניו ברונסוויק. 1. הקמת המערכת פיסיקלית <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להגדיר את סביבות בדיקה בארונות (ראה איור 1). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> התקן את תוכנת ניסוי הבקרה מסופקת עם סביבות בדיקה במחשבי פרוטוקול השליטה. שימו לב: אין להשתמש במחשבים אלה לכל מטרה אחרת! </li></ol> 2. הגדרת מערכת התוכנה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הגדר את רשת ה-LAN (רשת תקשורת מקומית), כך שהשרת שבו תוכנת ניתוח נתונים מותקנת יכול לגשת לדיסקים הקשיחים של המחשב (ים) שליטה על סביבות הבדיקה (ראה איור 1). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להקים חשבון סנכרון קבצים לאחסון נתונים ב&quot; הענן &quot;. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> פוt תיקיית TSsystem ותיקיות המשנה שלה בנתיב החיפוש של שפת תכנות המסחרית בתיקייה מסונכרנת בענן. הערה: TSsystem הוא ארגז כלים תוכנה, כלומר, ספרייה של מעל 30 פונקציות ברמה גבוהה המאפשרות יצירה של קוד ניתוח נתונים ונתוני גרפים מורכב שאופן אוטומטי מעבדת את הנתונים בכל פעם שהוא שנקטפו מהקבצים הפלט שנוצרו על ידי תכנית ניסוי הבקרה. כל הפקודות פועלים על נתונים בתחומים של מבנה הניסוי ולשים את התוצאות בתחומים אחרים באותו המבנה (ראה איור 2). פקודות קוד פתוח אלה נכתבו באחת שפות תכנות וגרפים מדעיים המסחרית בשימוש נרחב ביותר. יש לו הרבה &quot;ארגזי כלים&quot; אחרים, כולל רוב מועיל ארגז כלים סטטיסטיים. </li></ol> 3. החל ניסוי <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> התקשר TSbegin (ראה איור 3). הערה: TSbegin הוא Interactive GUI (ser G raphic U אני nterface) בארגז הכלים TSsystem. זה מוביל את המשתמש לאורך התהליך של יצירת מבנה נתונים ההיררכי שאליו את הנתונים הגולמיים וכל התוצאות הנגזרות ממנה יוצבו על ידי הפונקציות האחרות בארגז הכלים TSsystem. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> התקשר TSaddprotocol (ראה איור 4). הערה: TSaddprotocol הוא GUI בארגז הכלים TSsystem. זה מוביל את המשתמש לאורך התהליך של הגדרת פרמטרים שליטה לפרוטוקול ניסוי, המפרט את קוד החלטה שתהיה להפוך את ההחלטה לסיים את הפרוטוקול ולעבור לבא אחריו, ומפרט את קריטריוני ההחלטה לשמש. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הנח עכברים ב24/7 סביבות הבדיקה לחיות ב, עכבר אחד לכל סביבה. הערות: הקפד לציין את מספר תעודת הזהות של העכבר שנכנס לכל אחת מהסביבות ממוספרות הניסיוניות (1 התיבה, תיבת 2, וכו &#39;). כמו כן, שים לב למכתב שמזהה את ניסוי הבקרהמחשב ברשת התקשורת המקומית (LAN) וכתובת ה-IP שלה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> התקשר TSstartsession (איור 5). הערה: TSstartsession הוא GUI בארגז הכלים TSsystem. זה מוביל את המשתמש לאורך התהליך של הפעלת הפעלה ניסיונית. הפעלות ניסיוניות להימשך שבוע או שבועיים, שבמהלכו כמה פרוטוקולי בדיקות התנהגותיות שונים מנוהלים. TSstartsession חנויות המידע כי נכנס מאקרו שתוכנת פרוטוקול הבקרה קוראת כאשר פגישה הוא התחילה. כלל הוא הנתיב ולשם של קובץ הקוד שקוראת את פרוטוקול תוכנת השליטה. התוכנה אנליטית של TSsystem קוראת את הקוד הזה לתוך מבנה נתונים ההיררכי, ולכן אף פעם אין ספק באשר לפרוטוקול המדויק בתוקף בכל עת. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עבור למחשבי בקרה וקוראים לפקודות מאקרו בכתב לתיקיית MedPC, על מנת להתחיל בהפעלה לתיבות הנשלטות על ידי מחשב. </li></ol> 4. ניתוח נתונים <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אם יצר פרוטוקול חדש, לכתוב נתונים ניתוח מתאים וקוד גרפים באמצעות הפקודות בארגז הכלים TSsystem, אשר מאוד לפשט את היצירה של נתונים מורכבים מנתח. הערה: נתונים ניתוח וקוד גרפים עבור שלושה הפרוטוקולים שתוצאותיה מתוארים להלן כלולים בארגז הכלים TSsystem. מכיוון, שהם קוד פתוח, הם עשויים להיות שונה בכל עת. הקוד עבור ניתוחים אלה הגיבו בהרחבה, מה שהופך אותו קל יותר ליצור קוד לניתוח התוצאות מפרוטוקולים למשתמש מסוים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> למשך תקופת הניסוי (שעה 24 לשבועות רבים), לעקוב אחר דואר אלקטרוני עבור התראות מהשרת מצביעים על תקלות בציוד אפשרי (הפסקות חשמל, אתחול מחדש ספונטני, שליטה במחשב, תקלות מזין גלולה, וכו &#39;), אשר נתונים ניתוח TSsystem תכנית מזהה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ללמוד את החלקות של ביצועים שהקוד נתונים הניתוח נכתב בTSsystem מייצר בכל פעם שהוא נקרא על ידי הטיימר ניתוח דואר (בדרך כלל 2-4 פעמים / יום). הערה: טיימר הניתוח מכנה את תכנית ניתוח נתונים וגרפים במרווחי משתמש שצוין. התכנית בשם כתובה עם פונקציות בTSsystem. הוא קורא למבנה נתונים ההיררכי נתונים הגולמיים שנקטפו מהקובץ שאליו את תוכנת פרוטוקול הבקרה כותבת. לאחר מכן, הוא מנתח את הנתונים וגרפים את התוצאות של הניתוחים. הקובץ המכיל את מבנה הנתונים ההיררכי מאוחסן בתיקיית קבצי סנכרון בענן. זה מספק גיבוי מחוץ לאתר באופן אוטומטי. העותקים האוטומטיים קבצי סנכרון החנויות של קובץ המבנה על המחשבים של כל האדם ומשתפי הפעולה שקבל גישה. גרפים שצוינו בדוא&quot;ל באופן אוטומטי לאנשים ומשתפי פעולה שצוינו. חוקר ראשי יכול לעקוב אחר ההתקדמות של בדיקות מכל מקום בעולם בכל עת, ובמידת צורך, לשנות את פרוטוקול הניסוי, על קו, מרוחק מלשבתדואר שבו העכברים נבדקים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש TSbrowser ללמוד את הנתונים וסטטיסטיקות סיכום במבנה נתונים ההיררכי כפי שהם מתפרסמים, בזמן אמת מעין (ראו איור 2). </li></ol>

<ol><li>Gallistel, C. R., Shizgal, P., Yeomans, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+portrait+of+the+substrate+for+self-stimulation%5BTitle%5D)+AND+%22Psychol.+Rev%22%5BJournal%5D)">A portrait of the substrate for self-stimulation.</a> Psychol. Rev. 88, 228-273 (1981).</li>
<li>Takahashi, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Molecular+neurobiology+and+genetics+of+circadian+rhythms+in+mammals%5BTitle%5D)+AND+%22Ann.+Rev.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Molecular neurobiology and genetics of circadian rhythms in mammals.</a> Ann. Rev. Neurosci. 18, 531-553 (1995).</li>
<li>Mackay, T. F. C., Stone, E. A., Ayroles, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+genetics+of+quantitative+traits%3A+challenges+and+prospects%5BTitle%5D)+AND+%22%22%5BJournal%5D)">The genetics of quantitative traits: challenges and prospects.</a> 10, 565-577 (2009).</li>
<li>Weber, J. N., Peterson, B. K., Hoekstra, H. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Discrete+genetic+modules+are+responsible+for+complex+burrow+evolution+in+Peromyscus+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Discrete genetic modules are responsible for complex burrow evolution in Peromyscus mice.</a> Nature. 493, 402-405 (2013).</li>
<li>Balsam, P. D., Drew, M. R., Gallistel, C. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Time+and+Associative+Learning%5BTitle%5D)+AND+%22Compar.+Cogn.+Behav.+Rev%22%5BJournal%5D)">Time and Associative Learning.</a> Compar. Cogn. Behav. Rev. 5, 1-22 (2010).</li>
<li>Gallistel, C. R., Gibbon, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Psychol+Rev%5BTitle%5D)+AND+%22Psychol+Rev%22%5BJournal%5D)">Psychol Rev.</a> Psychol Rev. 107, 289-344 (2000).</li>
<li>Ward, R. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Conditional+Stimulus+Informativeness+Governs+Conditioned+Stimulus%E2%80%94Unconditioned+Stimulus+Associability%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Exp.+Psychol.+Animal+Behav.+Process%22%5BJournal%5D)">Conditional Stimulus Informativeness Governs Conditioned Stimulus—Unconditioned Stimulus Associability.</a> J. Exp. Psychol. Animal Behav. Process. 38, 217-232 (2012).</li>
<li>Gallistel, C. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Is+matching+innate%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Exp.+Anal.+Behav%22%5BJournal%5D)">Is matching innate.</a> J. Exp. Anal. Behav. 87, 161-199 (2007).</li>
<li>Herrnstein, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Derivatives+of+matching%5BTitle%5D)+AND+%22Psychol.+Rev%22%5BJournal%5D)">Derivatives of matching.</a> Psychol. Rev. 86, 486-495 (1979).</li>
<li>Mark, T. A., Gallistel, C. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Kinetics+of+matching%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Exp.+Psychol.+Animal+Behav.+Process%22%5BJournal%5D)">Kinetics of matching.</a> J. Exp. Psychol. Animal Behav. Process. 20, 79-95 (1994).</li>
<li>Brandeis, R., Brandys, Y., Yehuda, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+use+of+the+Morris+water+maze+in+the+study+of+memory+and+learning%5BTitle%5D)+AND+%22Int.+J.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">The use of the Morris water maze in the study of memory and learning.</a> Int. J. Neurosci. 48, 29-69 (1989).</li>
<li>Foucaud, J., Burns, J. G., Mery, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Use+of+spatial+information+and+search+strategies+in+a+water+maze+analog+in+Drosophila+melanogaster%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+ONE%22%5BJournal%5D)">Use of spatial information and search strategies in a water maze analog in Drosophila melanogaster.</a> PLoS ONE. 5, (2010).</li>
<li>Logue, S. F., Paylor, R., Wehner, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hippocampal+lesions+cause+learning+deficits+in+inbred+mice+in+the+Morris+water+maze+and+conditioned-fear+task%5BTitle%5D)+AND+%22Behav.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Hippocampal lesions cause learning deficits in inbred mice in the Morris water maze and conditioned-fear task.</a> Behav. Neurosci. 111, 104-113 (1997).</li>
<li>Upchurch, M., Wehner, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Differences+between+inbred+strains+of+mice+in+Morris+water+maze+performance%5BTitle%5D)+AND+%22Behav.+Genet%22%5BJournal%5D)">Differences between inbred strains of mice in Morris water maze performance.</a> Behav. Genet. 18, 55-68 (1988).</li>
<li>Zilles, K., Wu, J., Crusio, W. E., Schwegler, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Water+maze+and+radial+maze+learning+and+the+density+of+binding+sites+of+glutamate%2C+GABA%2C+and+serotonin+receptors+in+the+hippocampus+of+inbred+mouse+strains%5BTitle%5D)+AND+%22Hippocampus%22%5BJournal%5D)">Water maze and radial maze learning and the density of binding sites of glutamate, GABA, and serotonin receptors in the hippocampus of inbred mouse strains.</a> Hippocampus. 10, 213-225 (2000).</li>
<li>Chen, G., King, J. A., Burgess, N., O'Keefe, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((How+vision+and+movement+combine+in+the+hippocampal+place+code%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+Natl.+Acad.+Sci.+U.S.A%22%5BJournal%5D)">How vision and movement combine in the hippocampal place code.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 110, 378-383 (2013).</li>
<li>Gallistel, C. R. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aGallistel%2C+CR+%22The+organization+of+learning%22">The organization of learning</a>. , Bradford Books/MIT Press. (1990).</li>
<li>Wittlinger, M., Wehner, R., Wolf, H. The desert ant odometer: a stride integrator that accounts for stride length and walking speed. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aWittlinger%2C+M+%22J.+Exp.+Biol%22">J. Exp. Biol</a>. 210, (2007).</li>
<li>Challet, E., Mendoza, J., Dardente, H., Pevet, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neurogenetics+of+food+anticipation%5BTitle%5D)+AND+%22Eur.+J.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Neurogenetics of food anticipation.</a> Eur. J. Neurosci. 30, 1676-1687 (2009).</li>
<li>Arcediano, F., Miller, R. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Some+constraints+for+models+of+timing%3A+A+temporal+coding+hypothesis+perspective%5BTitle%5D)+AND+%22Learn.+Mot%22%5BJournal%5D)">Some constraints for models of timing: A temporal coding hypothesis perspective.</a> Learn. Mot. 33, 105-123 (2002).</li>
<li>Denniston, J. C., Blaisdell, A. P., Miller, R. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Temporal+Coding+in+Conditioned+Inhibition%3A+Analysis+of+Associative+Structure+of+Inhibition%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Exp.+Psychol.+Animal+Behav.+Process%22%5BJournal%5D)">Temporal Coding in Conditioned Inhibition: Analysis of Associative Structure of Inhibition.</a> J. Exp. Psychol. Animal Behav. Process. 30, 190-202 (2004).</li>
<li>Balci, F., Freestone, D., Gallistel, C. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Risk+assessment+in+man+and+mouse%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+Natl.+Acad.+Sci.+U.S.A%22%5BJournal%5D)">Risk assessment in man and mouse.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 106, 2459-2463 (2009).</li>
<li>Kheifets, A., Gallistel, C. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mice+take+calculated+risks%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+Natl.+Acad.+Sci.+U.S.A%22%5BJournal%5D)">Mice take calculated risks.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 109, 8776-8779 (2012).</li>
<li>Fetterman, J. G., Killeen, P. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Categorical+scaling+of+time%3A+Implications+for+clock-counter+models%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Exp.+Psychol.+Animal+Behav.+Process%22%5BJournal%5D)">Categorical scaling of time: Implications for clock-counter models.</a> J. Exp. Psychol. Animal Behav. Process. 21, 43-63 (1995).</li>
<li>Luby, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Food+anticipatory+activity+behavior+of+mice+across+a+wide+range+of+circadian+and+non-circadian+intervals%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Food anticipatory activity behavior of mice across a wide range of circadian and non-circadian intervals.</a> PLoS One. 7, (2012).</li>
<li>Lee, S. A., Vallortigara, G., Ruga, V., Sovrano, V. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Independent+effects+of+geometry+and+landmark+in+a+spontaneous+reorientation+task%3A+a+study+of+two+species+of+fish%5BTitle%5D)+AND+%22Animal+Cogn%22%5BJournal%5D)">Independent effects of geometry and landmark in a spontaneous reorientation task: a study of two species of fish.</a> Animal Cogn. 15, 861-870 (2012).</li>
<li>Rodriguiz, R., Wetsel, W. C. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aRodriguiz%2C+R+%22Animal+Models+of+Cognitive+Impairment+Ch.+12%22">Animal Models of Cognitive Impairment Ch. 12</a>. Levin, E. D., Buccafusco, J. J. , CRC Press. (2006).</li>
<li>Gallistel, C. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fully+Automated+Cognitive+Assessment+of+Mice+Strains+Heterozygous+for+Cell--Adhesion+Genes+Reveals+Strain--Specific+Alterations+in+Timing+Precision%5BTitle%5D)+AND+%22Philosoph.+Trans.+Royal+Soc.+B%22%5BJournal%5D)">Fully Automated Cognitive Assessment of Mice Strains Heterozygous for Cell--Adhesion Genes Reveals Strain--Specific Alterations in Timing Precision.</a> Philosoph. Trans. Royal Soc. B. , (2013).</li>
</ol>

יש המחברים אין לחשוף.

השיטה שלנו מניבה מגוון רחב של תוצאות פיסיולוגיות משמעותיות, כמוני על תפקודם של מספר מנגנונים השונים של קוגניציה, למידה וזיכרון, לעכברים רבים בבת אחת, במינימום זמן, עם מינימום של עבודת אדם, וללא טיפול של הנבדקים בניסוי בימים, שבועות או חודשים של בדיקות. תכונות אלה להתאימו לתוכניות סינון גנטיות ותרופתיות. היא משתמשת שונה מינימאלי חומרת ה-off-המדף (תיבות מבחן ואמבטיות קן). הוא מייצר יותר נתונים של יותר עכברים על יותר היבטים של הכרה בסיסית בפחות זמן מאשר שיטות המשמשות כיום אחרות לבדיק...

כדי להביא את הטכניקות רבות עוצמה של גנטיקה, גנטיקה מולקולרית, ביולוגיה מולקולרית, וneuropharmacology לשאת על הבהרת המנגנונים התאיים ומולקולריים הלתווך מנגנונים בסיסיים של הכרה, אנחנו צריכים נפח גבוה, שיטות הקרנת פסיכו גבוה, לשים דרך שלכמת משמעותי מבחינה פיזיולוגית מאפיינים של מנגנונים קוגניטיביים. רכוש psychophysically מדיד, פיסיולוגי משמעותי כמותי של מנגנון הוא נכס שניתן למדוד באמצעים התנהגותיים וגם באמצעים אלקטרו או ביוכימי. דוגמאות לכך הן ספקטרום הספיגה של רודופסין, תקופת הרצה החופשית של השעון הביולוגי, והתקופה עקשן של אקסונים הגמול ב1,2 צרור המוח הקדמי המדיאלי. מדידות פסיכופיסיות שניתן להשוות למדידות תאיות ומולקולריים להניח יסוד לקישור מנגנונים תאיים ומולקולריים למנגנונים פסיכולוגיים דרך התכתבות כמותית. לexamplדואר, העובדה שבספקטרום ספיגה באתרו של רודופסין במגזרים החיצוניים של מוטות כופה על פונקצית הרגישות האנושית scotopic רפאים היא ראיות חזקות כי isomerization של רודופסין-מופעל על פוטון הוא הצעד הראשון בחזון scotopic. ההיבטים הכמותיים של דפוסי התנהגות מורכבים גם מרכזיים לשימוש בשיטות QTL בגנטיקה התנהגותית 3,4. הביצועים של עכברים (וחולדות) על פרוטוקולי למידה אינסטרומנטלית והפבלובית מבוססים היטב תלויים במנגנונים במוח המודדים כמויות מופשטות כמו זמן, מספר, משך שיעור, הסתברות, סיכון, ומיקום במרחב. לדוגמא, המהירות של רכישה של תגובות מותנות הפבלובית תלויה ביחס שבין המרווח הממוצע בין אירועי חיזוק (בדרך כלל, משלוחי מזון) וההשהיה הממוצעת לחיזוק בעקבות תחילתה של האות לחיזוק הממשמש ובא 5-7. לexamp שניle, היחס בין משך החיים הממוצע של הביקורים בשני מרזבי האכלה בפרוטוקול התאמה כ שווה את היחס של שיעורי החיזוק בשני מרזבים אלו 8-10. שיטות הבדיקה התנהגותית כיום בשימוש רחב על ידי חוקרי מוח מתעניינים במנגנונים הבסיסיים הן, על פי רוב, בנפח נמוך, לשים דרך נמוך, ו26 עתירי עבודה. יתר על כן, הם לא מודדים כמויות שניתן להשוות עם כמויות שנמדדו על ידי שיטות אלקטרו וביוכימיים, כמו, למשל, תקופות ושלבים נמדדו התנהגותית של מתנדים היממה עשויות להיות בהשוואה לאמצעים אלקטרו והביוכימי של תקופה ושלב היממה. שיטות בדיקה התנהגותית הנוכחיות מתמקדות בקטגוריות של למידה, כגון למידה מרחבית, למידת זמן, או פחד לימוד, ולא על מנגנונים שבבסיס. מבחן מבוך מים בשימוש נרחב של למידה מרחבית 11-15 הוא דוגמא לsh אלהortcomings. למידה מרחבית היא קטגוריה. לימוד בקטגוריה זו תלויה במנגנונים רבים, שאחד מהם הוא המנגנון של הסקה מחושבת 16,17. חשבון נפש המלח תלוי בתורו על מד המרחק, המנגנון המודד את מרחק ריצת 18. בדומה לכך, למידה זמנית היא לקטגוריה. שעון ביולוגי הוא בין המנגנונים שבו לומדים באותה קטגוריה תלויה, כי מתנד עם כ 24 תקופה שעות נדרש לבעלי חיים כדי ללמוד את השעה ביום שבו מתרחשים אירועים 17,19. השעון המאפשר ציפייה מזון עדיין לא גילה 19. שעון הוא מנגנון למדידת זמן. מתנדים אנדוגני עם מגוון רחב של תקופות לאפשר למוח כדי לאתר אירועים בזמן על ידי הקלטת השלבים של שעונים אלה 16,17. יכולת מיקומים להקליט בזמן מאפשרת המדידה של משכי זמן, כלומר, מרחקים בין מיקומים בזמן. למידה אסוציאטיבית תלוי tהוא המדידות של המוח של משכי 5,6,20,21. מונים הם מנגנוני מדידת מספר. מדידת המספר מאפשרת הערכת הסתברות, כי הסתברות היא היחס בין numerosity של משנה וnumerosity של superset. מדידת מספר ומשך מדידה מאפשר הערכת שיעור, כי שיעור הוא מספר האירועים מחולקים במשך המרווח על איזה מספר שנמדד. מדידות של משך זמן, מספר, קצב, והסתברות לאפשר התאמות התנהגותיות לסיכונים משתנים. 22,23 השיטה שלנו מתמקדת במדידת הדיוק והדיוק של מנגנוני יסוד אלה. דיוק הוא המידה שבה המידה של המוח תואמת את קנה מידה אובייקטיבית. דיוק הוא הווריאציה או חוסר ודאות במידה של המוח של ערך אובייקטיבי קבוע, למשל, משך זמן קבוע. החוק של ובר הוא התוצאה הגדולה והוותיקה ביותר באופן מאובטח הוקמה בפסיכופיסיקה. זה טוען כי הדיוק שלהמדד של המוח של כמות הוא חלק קבוע של אותה כמות. הבר ובר, שהוא מקדם של הסטטיסטיקאי של וריאציה בהפצה (σ / μ), מודד את הדיוק. היחס של ממוצע פסיכו (למשל מתכוון משך להישפט) לממוצע האובייקטיבי (כלומר משך זמן אובייקטיבי) הוא המידה של דיוק. השיטה המוצגת כאן למקסימום נפח (מספר בעלי החיים שהוקרנו בכל זמן נתון בכמות נתונה של חלל מעבדה) ותפוקה (כמות המידע המתקבל מחולק במח&quot;מ של ההקרנה של חיה אחת) תוך מזעור כמות אנושית עבודה הנדרשת כדי לבצע את המדידות ולמקסם את המיידיות שבה התוצאות של ההקרנה הפכה ידוע. ארכיטקטורת תוכנת ניתוח נתונים שהוצגה כאן באופן אוטומטי מכניסה את הנתונים הגולמיים ואת כל תוצאות הסיכום ונתונים סטטיסטיים הנגזרים מנתונים יחד בד יחיד<html> מבנה אתא, עם כותרות שדה שיהפכו את הים העצום המובן של מספרים המופיע בו. התוכנה אנליטית פועלת רק על נתונים במבנה זה, ותמיד מאחסנת את תוצאות פעילותה בתחומים באותו מבנה. זה מבטיח שביל ללא פגע מהנתונים גולמיים לסיכומים וגרפים שפורסמו. התוכנה כותבת באופן אוטומטי לתוך מבנה תוכניות ניסוי השליטה שנשלטות על הבדיקות אוטומטיות באופן מלא, וזה באופן אוטומטי מציין שנתונים גולמיים הגיעו מאיזו תכנית. לכן, היא שומרת על שביל נתונים ללא דופי, ללא ספק שבתנאי ניסוי היו בתוקף עבור כל חיה בכל נקודה בבדיקה ואין ספק על איך את סיכום הנתונים הסטטיסטיים נגזרו מהנתונים הגולמיים. שיטה זו של שימור נתונים מאוד מקלה את הפיתוח של בסיסי נתונים סטנדרטיים התנהגותיות הקרנה, מה שמאפשר למעבדות אחרות להמשיך לנתח ערכות נתונים עשירות האלה. ass = &quot;jove_content&quot;&gt; שיטה זו מקטינה את הסיכון לאובדן התמיכה בהקושחה והתוכנה בו הוא תלוי. מנגנון הבדיקה הוא שונה חסר חשיבות ממקור מסחרי שהוקם ארוכה. שפות תכנות הן השפה המותאמת אישית המסופקת על ידי יצרן החומרה, לבקרת פרוטוקול, וכן, לניתוח נתונים וגרפים,, ארגז כלים שנבנה למטרה לא מסחרי, קוד פתוח (TSsystem) נכתבו בתכנות נתמך באופן נרחב מאוד מסחרי מדעי, נתונים ניתוח ושפה גרפי. ארגז הכלים מכילים פקודות ברמה גבוהה לחילוץ מידע מבני וסיכום הנתונים הסטטיסטיים מרשומות אירוע חותם זמן ממושך. תוכניות יישום הפרוטוקול ותוכניות נתונים הניתוח הן בקוד פתוח ומתועדות היטב. מערכת ההקרנה schematized באיור 1. עשרה ארונות, ניתן להגדיר כל 8 סביבות בדיקה המכילות עד בx 15 חדר מעבדה רגל 10 רגל, מה שמאפשר 80 עכברים to להפעיל בפעם אחת. כבלים עוברים דרך נמל בקיר צד צריכים לחבר את הסביבות לכרטיסים האלקטרוניים / החשמליים ממשק ומחשבים בחדר אחר. המחשבים להפעיל את תוכניות פרוטוקול שליטה. מחשב אחד נדרש לכל 2 ארונות (16 סביבות בדיקה). המחשבים צריכים להיות מחוברים באמצעות רשת תקשורת מקומית לשרת בו פועל תוכנת ניתוח נתונים וגרפים.

<table><tbody><tr><td>לוח חיבור SmartCtrl</td><td>Med Associates</td><td>SG-716B (115)</td> <td>לוח בקרה לכניסות / יציאות</td></tr><tr><td>מודול ממשק SmartCtrl</td><td>Med Associates</td><td>DIG-716B (114)</td> <td>כרטיס חכם לכל תא</td></tr><tr><td>כבל אוניברסלי</td><td>Med Associates</td><td>SG-210CB (115)</td> <td>כבל מכרטיס חכם ללוח הבקרה</td></tr><tr><td>ארון ממשק שולחני</td><td>Med Associates</td><td>SG-6080C (109)</td><td>ארון להחזקת כרטיסים חכמים</td></tr><tr><td>מתלה הר ספק כוח</td><td>Med Associates</td><td>SG-500 (112)</td> <td>הספק 28 וולט</td></tr><tr><td>תא בדיקת עכבר רחב</td> Med <td>Associates</td><td>ENV-307W (31)</td> <td>תא בדיקה</td></tr><tr><td>מילוי פאנל חבילת</td><td>Med Associates</td><td>ENV-307W-FP (32)</td> <td>לוחות בגדלים שונים לתא בדיקה</td></tr><tr><td>עכבר רחב רשת מודולרית רצפת</td><td>Med Associates</td><td>ENV-307W-GF (31)</td><td>רשת רצפת תא בדיקה</td></tr><tr><td>גלאי כניסת ראש</td><td>Med Associates</td><td>ENV-303HDW (62)</td> <td>כניסת ראש/כניסת גלולה להופר</td></tr><tr><td>מתקן גלולה</td><td>Med Associates</td><td>ENV-203-20 (73)</td> <td>מזין</td></tr><tr><td>שקע גלולה</td><td>Med Associates</td><td>ENV-303W (61)</td> <td>הופר</td></tr><tr><td>שקע גלולה אור</td><td>Med Associates</td><td>ENV-303RL (62)</td> <td>אור</td></tr> <tr><td>הופרבית אור</td><td>Med Associates</td><td>ENV-315W (43)</td> <td>בית אור</td></tr><tr><td>IR בקר Med</td><td>Associates</td><td>ENV-253B (77)</td> <td>גלאי כניסה לצינור בין קן לבדיקה</td></tr><tr><td>Fan</td><td>Med Associates</td><td>ENV-025F28 (42)</td> <td>מאוורר פליטה לכל תא</td></tr><tr><td>פוליפרופילן קן אמבטיה</td><td></td><td></td><td>תיבת קן</td></tr> חיבור <tr><td>אקרילי חיבור צינור</td><td></td><td></td><td>חיבור בין הקן ואזורי בדיקה</td></tr><tr>ארון<td>פלדה</td><td></td><td></td><td>להחזקת תאי בדיקה (78 אינץ' H, 48 אינץ' W, 24 אינץ' D)</td></tr> <tr><td>מחשב</td><td></td><td></td> Windows <td>המריץ תוכנת בקרת ניסוי MedPC</td></tr><tr><td>שרת</td><td></td><td></td><td>המריץ Matlab, מקושר למחשב בקרה על ידי</td></tr><tr><td>תוכנת</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>LAN MedPC תוכנת MedPC</td><td>Med Associates</td><td></td><td>שפת תכנות בקרת תהליכים קניינית</td></tr><tr><td>Matlab w ארגז כלים סטטיסטי</td> מערכת <td>ניתוח נתונים ותכנות גרפים קניינית</td><td>של Matlab</td><td></td></tr><tr><td>TSsystem</td><td></td><td>בחומר משלים עם עדכונים מהמחבר הבכיר</td><td>ארגז הכלים של Matlab בקוד פתוח</td></tr><tr><td>הערה: זהו הציוד הדרוש לארון אחד, המכיל 8 סביבות בדיקה. יש לשכפל חומרה לכל ארון כזה. עם זאת, מחשב אחד יכול לשלוט ב-2 ארונות (16 סביבות בדיקה)</td><td></td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

אוטומטי, כמותי קוגניטיבי / הקרנת התנהגות של עכברים: לגנטיקה, פרמקולוגיה, בעלי החיים קוגניציה והוראה לתואר ראשון

Automated, Quantitative Cognitive/Behavioral Screening of Mice: For Genetics, Pharmacology, Animal Cognition and Undergraduate Instruction

אנו מתארים תפוקה גבוהה, בנפח גבוה, אוטומטית לחלוטין, לחיות ב24/7 מערכת בדיקות התנהגותיות להערכת ההשפעות של מניפולציות גנטיות ותרופתיות על מנגנונים בסיסיים של הכרה ולמידה בעכברים. אמבטיה דיור עכבר פוליפרופילן סטנדרטית מחוברת באמצעות צינור אקרילי לתיבת מבחן סטנדרטי מסחרית עכבר. יש תיבת המבחן 3 מרזבים, 2 מהם מחוברים לגלולת מתקני האכלה. כולם באופן פנימי illuminable עם LED ופיקוח על ערכים בראש על ידי אינפרא אדום (IR) קורות. עכברים חיים בסביבה, אשר מבטלת טיפול בהקרנה. הם להשיג את האוכל שלהם בשתיים או יותר תקופות האכלה יומיות על ידי ביצוע באופרנטית פרוטוקולים (קלאסיים) (אינסטרומנטלי) והפבלובית, שעבורו יש לנו כתב תוכנת פרוטוקול בקרה ותוכנה לניתוח הנתונים וגרפים בזמן אמת מעין. שגרת ניתוח נתונים וגרפים כתובים בשפה המבוססת על MATLAB נוצרה כדי לפשט באופן משמעותי את הניתוח בזמן של גדולמהודק רשומות אירוע התנהגותיות ופיזיולוגיות ולשמר את שביל נתונים מלא מהנתונים גולמיים דרך כל ניתוחי ביניים לגרפים ונתונים הסטטיסטיים שפורסמו בתוך מבנה נתונים יחיד. קוד נתונים ניתוח יבול נתונים מספר פעמים ביום ונושאים אותו לניתוחים סטטיסטיים וגרפיים, שבו מאוחסנים באופן אוטומטי ב&quot; הענן &quot;ועל מחשבים במעבדה. לכן, ההתקדמות של עכברים בודדים היא מדמיין ולכמת יומי. קוד נתונים הניתוח מדבר לקוד פרוטוקול הבקרה, המאפשר את ההתקדמות האוטומטית מפרוטוקול לפרוטוקול של נושאים בודדים. הפרוטוקולים התנהגותי מיושמים הם תואמים, autoshaping, הופר מיתוג מתוזמן, הערכת סיכונים בהופר מיתוג מתוזמן, מדידת אימפולסיביות, ואת הציפייה היממה של זמינות מזון. קוד פתוח פרוטוקול בקרה וקוד נתונים ניתוח הופכים את התוספת של פרוטוקולים חדשים פשוטה. שמונה סביבות בדיקה להשתלב 48 בx 24 בx 78 בקבינט; שתי מונית כזוinets (16 סביבות) עשוי להיות נשלט על ידי מחשב אחד.

המערכת יכולה וצריכה לשמש כדי להפעיל פרוטוקולים המותאמים למטרותיו של החוקר הפרטי או מורה בכיתה. עם זאת, פיתחנו חבילה של 3 פרוטוקולים שצריכות להיות שימושיים בהקרנה בקנה מידה גדולה של עכברי מניפולציות גנטי ובדיקות תרופתיים בקנה מידה גדולה: פרוטוקול ההתאמה, פרוטוקול autoshaping 2 הופר, ופרוטוקול מיתוג. פרוטוקול ההתאמה מודד את יכולתו של העכבר כדי להעריך הכנסות (כדורי מזון ליחידה זמן) בשני מקומות שונים, לזכור שמיקום תשואות שהכנסה, כדי להתאים את היחס בין משכי זמן הביקור הממוצע שלה ליחס ש...

מערכת אוטומטית לחלוטין למדידת נכסים משמעותיים מבחינה פיזיולוגית של מנגנוני תיווך לוקליזציה המרחבית, לוקליזציה זמנית, משך, קצב והערכת הסתברות, הערכת סיכונים, אימפולסיביות, ואת הדיוק ואת הדיוק של זיכרון, כדי להעריך את ההשפעות של מניפולציות גנטיות ותרופתיות על מנגנונים בסיסיים של הכרה בעכברים.

We describe a high-throughput, high-volume, fully automated, live-in 24/7 behavioral testing system for assessing the effects of genetic and ...

המטרה הכוללת של הניסוי הבא היא לסרוק עכברים שעברו מניפולציה גנטית ופרמקולוגית כדי לזהות תקלות ומנגנוים בסיסיים של קוגניציה. דבר זה מושג באמצעות ביצוע מדידות פסיכופיזיקליות של תכונות כמותיות בעלות משמעות פיזיולוגית במערכת אוטומטית לחלוטין לפנוטיפיקה התנהגותית בעלת תפוקה גבוהה הפועלת 24/7. השלב הבא הוא לנתח ולהציג גרפית את הנתונים הנכנסים בזמן כמעט אמת, מה שמאפשר בקרה אוטומטית בזמן אמת של הבדיקות עבור כל עכבר בנפרד.בשלב הבא, הנתונים הגולמיים, קוד פרוטוקול הבדיקה וכל הסטטיסטיקות הביניים מאורכבים במבנה נתונים יחיד. על מנת להפוך את הנתונים לזמינים לציבור ולעודד ניתוחים נוספים, התוצאות מראות שינויים ספציפיים לזן בחלקיק האדים הזמני בהתבסס על משימת ההחלפה. היתרון המרכזי של טכניקה זו על פני שיטות אחרות, כגון מבוך מים, הוא שהיא מספקת תוצאות בעלות משמעות פיזיולוגית, תפוקה גבוהה מאוד וללא צורך בטיפול ידני בעכברים.לפיכך, שיטה זו יכולה לסייע במתן תשובות לשאלות מפתח בתחום הנוירוגנטיקה הקוגניטיבית, כגון האם קיימים זנים מוטנטיים בעלי מנגנוני תזמון של מרווחי זמן ששונו באופן כמותי? ההשלכות של טכניקה זו חולשות לעבר טיפול או אבחון של ליקויים קוגניטיביים גנטיים, שכן היא עשויה להוביל לגילוי של גנים המגדירים רכיבים קריטיים של מנגנונים אלה. אנשים שאינם מכירים את השיטה צריכים להבין את יסודות התכנות ב-MATLAB ולהבין את העוצמה של בדיקות פסיכופיזיות אוטומטיות וכמותיות.לאדם ולי עלה הרעיון ליצור את המערכת הזו כאשר ראינו את האופי העתיר-עבודה והבלתי-כמותי של הבדיקות שבוצעו בעכברים שעברו מניפולציה גנטית. הגדירו את מערכת הבדיקות ההתנהגותיות בחדר מעבדה סטנדרטי עם 10 ארונות לחדר ושמונה סביבות בדיקה לכל ארון. דבר זה מאפשר לבצע בדיקות ל-80 עכברים בו-זמנית. כל סביבת בדיקה מורכבת ממיכל עכברים מפוליפרופילן המחובר באמצעות צינור אקרילי לתיבת בדיקה לעכברים.תיבת הבדיקה כוללת שלושה משפכים, המנוטרים על ידי קרני אינפרא-אדום. לשני המשפכים החיצוניים מצומדים מזיני כופתיות המסוגלים לספק כופתיות מזון, בעוד שהמשפך המרכזי אינו מספק כופתיות מזון. כבלים העוברים דרך פתח בקיר מפריד מחברים את סביבות הבדיקה לכרטיסי ממשק חשמליים ולמחשבים ייעודיים בחדר אחר, המריצים את תוכניות הבקרת הפרוטוקול.נדרש מחשב אחד עבור כל שתי ארונות. מחשבים אלו מחוברים באמצעות רשת מקומית (LAN) לשרת המריץ את התוכנה לניתוח נתונים ולהפקת גרפים. הגדירו את הרשת המקומית כך שהשרת שבו מותקנת התוכנה לניתוח נתונים יוכל לגשת לדיסקים הקשיחים של המחשבים השולטים בסביבות הבדיקה.בשלב הבא, הגדירו חשבון לסנכרון קבצים לצורך אחסון נתונים בענן. הוסיפו את תיקיית המערכת של TS ואת תיקיות המשנה שלה לנתיב החיפוש של MATLAB, וודאו שתיקיית המערכת של TS היא תיקייה מסונכרנת לענן. מערכת ה-TS היא ספריית תוכנה בקוד פתוח הכוללת למעלה מ-30 פונקציות ברמה גבוהה שנכתבו ב-MATLAB, אשר מקלות על יצירת קוד מורכב לניתוח נתונים ולהצגת נתונים גרפית.בתיבת הכלים של מערכת ה-TS, קראו לפונקציה Ts begin כדי ליצור את מבנה הנתונים ההיררכי שבו ימוקמו הנתונים הגולמיים וכל התוצאות הנגזרות מהם על ידי הפונקציות האחרות בתיבת הכלים של מערכת ה-TS. לאחר מכן, קראו לפונקציה ts add protocol כדי להגדיר פרמטרי בקרה עבור פרוטוקול ניסויי, כדי להגדיר קוד החלטה שיבצע אוטומציה להחלטה על סיום הפרוטוקול ומעבר לפרוטוקול הבא, וכדי להגדיר את קריטריוני ההחלטה שיבואו לידי ביטוי. כעת, מקמו את העכברים בסביבות הבדיקה של ה-24 7 live-in, עכבר אחד לכל סביבה.יש לרשום את מספר הזיהוי של העכברים, את מספר הכלוב ואת האות המזהה את מחשב הבקרת הניסוי ברשת המקומית ואת כתובת ה-IP שלו. לאחר מכן, יש להפעיל את הפקודה ts start session כדי להתחיל את סבב הניסוי. סבבי ניסוי נמשכים בין שבוע לשבועיים, שבמהלכם מבוצעים מספר פרוטוקולים שונים של בדיקות התנהגותיות.לאחר מכן, במחשב בקרה אחד, הפעילו את המאקרו שיפעיל את כל התיבות הנשלטות על ידי מחשב זה. מאקרו זה נוצר על ידי TS start session. חזרו על פעולה זו במחשבי הבקרה האחרים.ניתן לבצע את ניתוח הנתונים על ידי כתיבת קוד חדש לניתוח נתונים ולהצגה גרפית באמצעות הפקודות ב-TS system toolbox, או על ידי שימוש או שינוי של קוד קיים לניתוח נתונים ולהצגה גרפית המסופק בספריית ה-Ts. לאחר תחילתו, הניסוי פועל לרוב באופן עצמאי, אם כי נדרש מעקב מסוים לאורך כל משך הניסוי. יש לעקוב אחר הדואר האלקטרוני כדי לזהות התראות מתוכנת ניתוח הנתונים של מערכת ה-TIA המצביעות על תקלות אפשריות בציוד, כגון הפסקות חשמל, בקרה ספונטנית, אתחולים של המחשב ותקלות במזין הכופתיות.התראות דואר אלקטרוני אלו מאפשרות תיקון מהיר של התקלות שתיים עד ארבע פעמים ביום במהלך המחקר. גרפי הביצועים מופקים על ידי קוד ניתוח הנתונים של מערכת ה-TS בכל פעם שהוא מופעל על ידי טיימר הניתוח. ניתן לנטר גרפים אלו מכל מקום בעולם ובכל זמן, ובמידת הצורך, ניתן לעדכן את הפרוטוקול הניסויי באופן מקוון מרחוק מהאתר שבו נבדקות העכברים.השתמשו גם בדפדפן TS כדי ללמוד את הנתונים ואת הסטטיסטיקה המסכמת במבנה הנתונים ההיררכי ככל שהם הופכים זמינים בכמעט זמן אמת; תרשימי חוסר איזון מצטברים עבור כופתיות, המכונה income, מוצגים באדום ומשך הביקור מוצג בשחור עבור שלושה עכברי wild type ושלושה עכברי L one heterozygotes. היפוך של לוח הזמנים התרחש בנקודה שבה השיפועים פנו כלפי מטה, המסומנת בקוים מקווקווים אדומים אנכיים עבור שלושה מהעכברים. השיפוע של תרשים חוסר האיזון המצטבר של הביקורים, הקו השחור, עוקב מקרוב אחר השיפוע של חוסר האיזון המצטבר של ה-income.הקו האדום מצביע על התאמה כמעט מושלמת של היחס בין משכי הביקורים הממוצעים ליחס בין ההכנסות. שימו לב למהירות שבה יחס משכי הביקורים מסתגל לשינוי ביחס ההכנסות בנקודות של נקודתת ההיבט (inflection) כלפי מטה. מנגד, עכבר אחר נכשל בהתאמה במהלך מפגשי ההאכלה השניים, כפי שמעיד השיפוע האפסי של הביקורים המצטברים.תרשים חוסר האיזון במשך הזמן מופיע בשחור, בעוד שהשיפוע של חוסר האיזון בהכנסה באדום הוא חיובי באופן משמעותי. עם זאת, במהלך שלב ההאכלה השלישי, השיפועים מקבילים, מה שמעיד על כך שעכבר זה התחיל בפתאומיות בתחילת שלב זה להתאים את יחס הביקורים שלו ליחס ההכנסה. לכן, ניכר היה שהוא היה מסוגל לעשות זאת, אך מסיבה כלשהי לא עשה זאת במהלך חלק מבדיקת ההתנהגות.דבר זה ממחיש את החשיבות של ויזואליזציה של כל מהלך הביצועים, במקום להסתמך לחלוטין על מספר מדדי סיכום. עכבר זה ביצע התאמה מדויקת במהלך יחס ההכנסה הראשון, אך כאשר הוא הומר, העכבר לא ביצע היפוך מלא; עכבר אחר ביצע התאמה יתרה (overmatched) במהלך שלב ההאכלה השלישי. כלומר, חוסר האיזון הממוצע בביקורי העכבר היה גבוה יותר מחוסר האיזון הממוצע בהכנסה שלו, והוא לא התאים את עצמו באופן מלא להיפוך של חוסר האיזון בהכנסה.עם זאת, שימו לב שכל ששת העכברים, הן שלושת העכברים מסוג הבר (wild types) והן שלושת ההטרוזיגוטים, התאימו את התנהגותם בדיוק רב כבר במהלך שלב ההאכלה הראשון שנמשך ארבע שעות, והפגינו תגובה חדה להיפוך ביחס התשואה. הדבר מוכיח כי אצל ההטרוזיגוטים פועלים באופן תקין מנגנונים קוגניטיביים בסיסיים רבים, כגון הערכת משך זמן, הערכת מספר, הערכת קצב, לוקליזציה מרחבית והיכולת לזכור כמויות מופשטות פשוטות. בנוירוגנטיקה קוגניטיבית, קביעה של מה עדיין פועל באופן תקין חשובה באותה מידה כמו מציאת מה שאינו פועל או מה שעבר שינוי כמותי מעניין בתפקודו.מחזורים מצטברים או ביקור במכל אחד ולאחריו ביקור במכל שני, ולאחר מכן חזרה למכל אחד, נסמנו כפונקציה של זמן המפגש. כאן, הקווים האנכיים המקווקווים בירוק מסמנים את תחילת שלבי ההאכלה. הקווים האנכיים האדומים הרציפים מסמנים.ההיסט של ההאכלה, המוגדר כהמהירות שבה העכבר מתחיל לעבור במחזוריות בין המכלים, מהווה מדד למה שניתן לכנות תעוזה או נטייה לחקירה. חמישה מתוך שש העכברים הפגינו חקירה מסוימת לפני תחילת שלב ההאכלה הראשון, והחלו לעבור במחזוריות בין המכלים באופן פתאומי עם תחילתו. עכבר אחד, לעומת זאת, לא הפגין כל התנהגות חקירתית, ואף לא ביצע מחזור אחד עד למחצית שלב ההאכלה השני, ואז החל לעבור במחזוריות בין המכלים באופן פתאומי.ניתוח של ניסויי התניה אינסטרומנטלית וקלאסית מניב רישומים מצטברים של מהירויות התחלת הניסיונות. ניסויים אלו מדדו את קצב הלמידה, שהוא מספר ההצמדות של הגירויים לפני הופעת ההתנהגות המותנית. קווי המקווקווים האנכיים מסמנים את ניסוי הרכישה בכל רישום.ניסוי הרכישה הוא הניסוי הראשון שבו חלה עלייה משמעותית במהירות תחילת הניסוי, בתנאי שהמהירות הגבוהה החדשה גדולה מהמהירות במקטע הראשון. תנאי סולם זה נדרש מכיוון שלעתים מתרחשת ירידה משמעותית לפני העלייה המשמעותית הראשונה. התפלגויות מצטברות של זמני השהיה בתחילת הניסוי מוצגות כאן.הנקודה שמעל ציר ה-X שבה הקו האופקי ב-0.5 חותך את ההתפלגות המצטברת היא החציונה של השהיית תחילת הניסוי. כאן מוצגים רישומים מצטברים של ההפרשים בין קצב הנקירה בזמן הדלקת מיכל ההאכלה לבין קצב הנקירה במהלך מרווח הזמן שבין הניסויים שקדם לו. בתחילה, השיפוע של רישום זה הוא אפס או שלילי, כיוון שהעכבר נוקר פחות בזמן הדלקת מיכל ההאכלה מאשר במהלך מרווח הזמן שבין הניסויים.השיפוע הופך לחיובי כאשר העכבר מתחיל לדחוף את אפו לתוך המכל המואר בציפייה למתן המזון הקרוב. הנקודות המלאות מסמנות את הנקודה שבה השיפוע הופך לחיובי, שהיא הניסיון שבו התגובה המותנית מופיעה לראשונה באופן מהימן בגרפים אלה. הקווים הכחולים הם פונקציות התפלגות מצטברת אמפיריות המראות את ההתפלגות המצטברת של זמני השהייה במעבר עבור עכבר אחד בשלוש הגדרות שונות של זמן השהיית ההאכלה במכל הרחוק.העקומות האדומות הדקות, המונחות כמעט בדיוק על הפונקציות האמפיריות, הן פונקציות belga בעלות שישה פרמטרים שהותאמו לנתונים אלה. הקווים האדומים העבים הם פונקציות צפיפות ההסתברות המתאימות עבור התפלגויות תערובת belga. קיצור זמן ההמתנה הארוך להגשה גרם לעכבר לקצר את הממוצע של זמני ההמתנה למיתוג ולהעלות את הדיוק שלהם.דבר זה גרם גם להופעתם של מספר מיתוגים אימפולסיביים, כפי שמוצג על ידי הבליטה בזנב השמאלי של פונקציית צפיפות ההסתברות בגרף התחתון. המדד לאימפולסיביות זו הוא חלק התערובת המיוחס לרכיב weibel על ידי הגרסה בעלת ההתאמה הטובה ביותר של התפלגות תערובת Weibel Gauss. בניתוח זה, ניסיונות קצרים מסומנים בסימני פלוס אדומים זעירים בתחתית הגרף, בעוד שניסיונות ארוכים מסומנים בסימני פלוס אדומים זעירים בראש הגרף.השינוי בצפיפות הפסים האדומים שנוצרו בתחתית ובחלק העליון מעיד על השינוי בתדירות היחסית של הניסיונות הקצרים והארוכים. השהיות המיתוג (switch latencies) מסומנות בעיגולים פתוחים קטנים. שימו לב כי כאשר הצבע האדום בתחתית הופך לצפוף יותר, כלומר כאשר הניסיונות הקצרים סבירים יותר, העיגולים הקטנים זזים כלפי מעלה, וכאשר הצבע האדום בחלק העליון הופך לצפוף יותר, כלומר כאשר עולה ההסתברות לניסיון ארוך, העיגולים זזים כלפי מטה.הקווים הכחולים הם החציונים של ההתפלגויות. מוצג כאן תרשים רסטר של 24 שעות של אירועים התנהגותיים וסביבתיים לאורך תקופת בדיקה של 90 ימים. הנקודות השחורות מתעדות דחיפות (pokes) והנקודות האדומות והירוקות מתעדות אספקת כופתיות בשני משפכי ההאכלה.המשולשים השחורים הראשונים מתעדים כיבוי אורות בעוד שהמשולשים השחורים השניים מתעדים הדלקת אורות; העמודה הראשונה של המשולשים בצבע ציאן מתעדת את תחילת מרווח ההאכלה של הדמדומים, המתרחש שעה אחת לפני הדמדומים עצמם, והעמודה השנייה של המשולשים בצבע ציאן מתעדת את סיום מרווח ההאכלה של הדמדומים, המתרחש שלוש שעות לאחר כיבוי האורות. משולשים אלו בצבע מגנטה מתעדים את תחילת מרווחי ההאכלה של השחר, המתרחשת שעתיים לפני הדלקת האורות, והעמודה האחרונה של המשולשים בצבע מגנטה מתעדת את סיומי ההאכלה של השחר. תחילת הפעילות המקדימה (anticipatory activity) להאכלה לפני האכלת הדמדומים מסומנת בכוכביות כחולות בין הימים 6 ל-15.לאחר תחילת הבדיקות, העכברים מתחילים להפגין פעילות של דקיקה בציפייה לאוכל בשעה בערך לפני מרווח ההאכלה בשעת הדמדומים, דבר המעיד על ביסוס של זיכרון צירקדי. עכברים הטרוזיגוטים הנושאים מוטציה בגן L one מראים דיוק גבוה יותר בתזמון המרווחים בהשוואה לעכברי הבקרה מסוג הבר (wild type) מאותה המערגה. איור זה מציג התפלגויות מצטברות של הערכות הדיוק עבור בקרי ה-wild type כקווים רצופים ועבור אחיהם הזיגוטיים כקווים מקווקווים, כאשר הבדיקות בוצעו בבלוקים של ניסיונות עם מרווחים הולכים ומצטמצמים בין נקודות הסיום הזמניות, כפי שמוצג באמצעות הבדלי הצבעים.לעומת זאת, פרטים הטרוזיגוטים הנושאים את המוטציה bat faced או BFC מראים דיוק נמוך יותר בתזמון מרווחים בהשוואה לביקורת ה-wild type שלהם. לאחר שתשלטו בטכניקה זו, ניתן לבצע את הבדיקה בפרק זמן שנע בין יום אחד לכמה שבועות. שלב ההתאמה אורך יום אחד בלבד.למידה צפויה נמשכת שבועיים או שלושה.

automated-quantitative-cognitivebehavioral-screening-mice-for

Research

JoVE Journal

Behavior

התנהגות

מאמר זה מציג פרוטוקול לבדיקת אוויר קונטקסטואלי ורמז פחד באמצעות מערכת ניתוח וידאו על מנת להעריך פחד למידה וזיכרון בעכברים.

אוויר מבחן הקשר ורמז פחד באמצעות מערכת ניתוח וידאו בעכברים

ניטור ממושך והמקיף של עכברים בסביבת כלוב-הבית מספק הבנה עמוקה יותר של התנהגות חריגה במודלים עכבריים של מחלות מוח. מאמר זה מתאר את ההתנהגות המשולבת התחנה (INBEST) כמרכיב המרכזי בניתוח התנהגות עכשווי.

ההתנהגות phenotyping של מודלי Murine מחלות עם ההתנהגות המשולבת התחנה (INBEST)

היכולת להעריך תפקודים ניהוליים כגון גמישות התנהגותית בחולדות שימושית לחקירת הנוירוביולוגיה של הקוגניציה הן בבעלי חיים שלמים והן במודלים של מחלות. כאן אנו מתארים משימות אוטומטיות להערכת שינוי אסטרטגיה ולמידה הפוכה, הרגישות במיוחד לשיבושים ברשתות קליפת המוח הקדם-מצחיות.

נהלים אופרנטית להערכת גמישות התנהגותית בחולדות

פרוטוקול זה מתאר שיטה לכמת חברותיות עכבר. עכברים הם צילמו כאשר הם עוברים ולתקשר בכלוב מיוחד. עיבוד סרט מאפשר כימות האוטומטיות של חברותיות עם דיוק ואמינות מעולים.

ההערכה הניסויית של עכבר חברותי בגישת עיבוד תמונה אוטומטית

הזרקת stereotactic של lentiviruses להביע cDNAs או shRNAs יכול לווסת ביטוי גנים באזורים ספציפיים במוח של עכברים. כאן, אנו מציגים פרוטוקול לשלב זריקות stereotactic עם משימות התנהגותיות, כגון מבחן להרחיב שדה (OFT) ומבחן הכפייה לשחות (FST).

יישום טכניקת הזרקת stereotactic לחקר השפעות גנטיות על התנהגות בעלי החיים

התנהגויות מוגבלות וחוזרות על עצמן מסדר גבוה יותר משבשות את חייהם של אנשים מושפעים.  התנהגויות אלה מאתגרות למידול במכרסמים, מה שמקשה על מחקר ביו-רפואי בסיסי על טיפולים או התערבויות פוטנציאליים ל-RRBs.  כאן אנו מתארים חקר אובייקטים חדשים כמבחן פוטנציאלי ל-RRBs מסדר גבוה יותר בעכברים.

חיפושי אובייקט רומן בתור Assay פוטנציאל התנהגויות חוזרות מסדר גבוה של עכברים

בדיקה התנהגותית משמש בניסויים קליניים כדי להעריך את ההשפעות פנוטיפי של מחלה או טיפול על רווחתם של חיה. כדי להעריך באופן גלובלי תפקוד מוטורי, בחרנו בדיקות כלליות גפיים, כוח השרירים של תיאום: במגרש הפתוח מבחן, הבדיקה רשת, ואת הבדיקה rotarod, בהתאמה.

סוללה של התנהגות בדיקות להערכת גנרל גפיים, כוח השרירים, תיאום בעכברים

תיאר כאן היא מבוימת, התנהגות ההקרנה התנהגותית שניתן להשתמש בהם כדי המסך עבור תרכובות כי התערוכה יעילות vivo על התנהגויות מוטוריות קוגניטיבית ופונקציונלית מודלים עכבר מהונדס של עמילואידוזיס β ו tauopathy. שיטות אלה מותאמות לתצוגת תרכובות עבור פעילות במשימות זיכרון לטווח קצר ולזיכרון עבודה.

הערכה של חלופה ספונטנית, זיהוי אובייקטים רומנטי ו Clbing איברים מודלים עכבר מהונדס של Amyloid-β ו נוירופתולוגיה טאו

מאמר זה מתאר פרוטוקול עבור הערכות קוגניטיביות של דגמים גנטיים של אלצהיימר באמצעות מערכת IntelliCage, אשר הוא מערכת התנהגותית תפוקה גבוהה אוטומטית ניטור עם התניה אופרנטית.

אוטומטית, וזמינותו התנהגות לטווח ארוך עבור פונקציות קוגניטיביות במודלים גנטיות מרובות של מחלת אלצהיימר, באמצעות IntelliCage

סוללה מבחן התנהגותי מקיף של מיומנויות מוטוריות, רוח — לרבות אינטראקציה חברתית, דיכאון וחרדה – קוגניציה מיועד המבדק חוזרות ונשנות של שינויים התנהגותיים הקשורים ניוון מוחיים הקשורים בעכברים.

סוללה בדיקה התנהגותית להערכה חוזרת ונשנית של מיומנויות מוטוריות, מצב רוח, קוגניציה בעכברים

מודלים של מכרסמים הם כלים רבי ערך לחקר התנהגויות ליבה הקשורות להפרעת הספקטרום האוטיסטי (ASD). במאמר זה, אנו מסבירים על שני מבחנים התנהגותיים למידול מאפייני הליבה של ASD בעכברים: טיפוח עצמי, המעריך התנהגות חוזרת, ומבחן אינטראקציה חברתית בן שלושה חדרים, המתעד ליקויים חברתיים.

אסטרטגיות להערכת התנהגויות דמויות אוטיסטיות בעכברים

למד מערכת אוטומטית לבדיקת תכונות קוגניטיביות בעכברים מופרים גנטית ופרמקולוגית. השיטה מאפשרת ניתוח נתונים בזמן אמת ומייעלת את מחקר הנוירוגנטיקה הקוגניטיבית.

אוטומטי, כמותי קוגניטיבי / הקרנת התנהגות של עכברים: לגנטיקה, פרמקולוגיה, בעלי החיים קוגניציה והוראה לתואר ראשון

גלה סרטונים נוספים